cerna机制(ceRNA调控机制是怎样的)

ceRNA全称competing endogenouse RNA, 中文叫做竞争性內源RNA。和ncRNA等概念不同,ceRNA并不是代表某种特定类型的RNA,而是一种调控机制。

在ceRNA的概念中有两个关键词,竞争和内源,内源指的是这个调控机制本来在生物体内就存在,而竞争就是这个调控机制的核心。

miRNA可以和靶标mRNA结合,抑制其翻译或者导致mRNA降解,从而实现转录后调控基因表达的功能。在miRNA和mRNA结合的机制中,有一个概念叫做MREs (microrna response elements), 中文名叫做miRNA 应答元件,正是由于mRNA上存在相关的MREs, 所以才能够和miRNA进行结合。

随着转录组研究的不断深入, 发现不仅在mRNA上存在MRE,在lncRNA,pseudogene, circRNA等其他类型的RNA上也存在MRE,这意味着同一个miRNA可以与多个,多种类型的RNA结合,结合相同miRNA的RNA分子之间就形成了竞争关系。

基于miRNA负调控靶标RNA分子的理论,科学家提出了ceRNA调控机制的模型,示意如下

在上图中,RNA X和RNA Y通过结合相同的miRNA形成了ceRNA调控关系,在细胞稳态的情况下,X和Y结合的miRNA形成了一个平衡,当Y的表达量下调时, 其结合的miRNA变少了,导致更多的miRNA结合到X上,从而引起X的表达量也随之降低;类似的,当Y的表达量提高时,更多的miRNA结合到Y上,导致结合到X上的miRNA变少了,负调控变弱的情况下X的表达量也随之上升。

从上面的模型可以看出,ceRNA调控机制中有两个关键点,首先两个RNA分子能够结合的miRNA必须有交集,只有这样才形成了竞争关系,其次构成ceRNA调控关系的RNA分子其表达量是正相关关系。

ceRNA可以看做是一种平衡,当平衡被打破时,则会导致生命活动的紊乱,出现各种非正常形状,引起疾病的发生等,尤其是在肿瘤等复杂疾病研究领域,ceRNA调控机制的研究也是一个热点。

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